Аннотация

В настоящей статье описывается работа с таймерами systemd — специальными юнитами службы systemd, управляющими запуском других юнитов systemd или программ. 

Термины

• Cron — системная служба, запускающая в указанное время перечисленные для неё задания.
• Systemd — системная служба, обеспечивающая управление юнитами в процессе загрузки и функционирования ОС. 
• Юнит  ( unit ) — специально оформленный файл конфигурации Systemd . Каждый юнит отвечает за определенную функциональность:
  • службу  ( *.service );
  • точку монтирования ( *.mount );
  • устройство ( *.device );
  • файл подкачки ( *.swap );
  • сокет ( *.socket );
  • таймер (*.timer);
  • и т. д.

Общие особенности юнитов

• Юниты поддерживают выполнение фиксированного набора команд systemctl ( start, stop, reload, restart  и т.д.).
• Юниты могут запускаться как от имени суперпользователя (общесистемные юниты), так и от имени непривилегированных пользователей (пользовательские юниты).
• По умолчанию пользовательские юниты существуют только в пределах пользовательских сессий, в которой они созданы, если не разрешена их работа вне пользовательской сессии. Разрешить работу пользовательских приложений вне пользовательских 

  сессий можно командами:

  • для текущего пользователя:
    
    loginctl enable-linger $USER
  • для других пользователей:
    
    sudo loginctl enable-linger <имя_пользователя>
• Для работы с общесистемными юнитами требуются права администратора (используется sudo). Работа с пользовательскими юнитами выполняется с указанием опции --user команды systemctl от имени непривилегированного пользователя .

Служба cron

crontab -e

Таймеры systemd

Таймеры systemd различаются:

• по принципу запуска:

• • таймеры реального времени — срабатывают в определенные моменты времени. Аналогичны инструменту cron, но обладают более гибкими настройками периодов работы;

    Таймеры реального времени systemd не связаны с RTOS (real-time operating system)

  • монотонные таймеры — срабатывают через заданное время прошедшее с определенного начального  момента (определенного события).
    
• по времени существования:
  • постоянные таймеры;
  •  временные таймеры:
    • временные пользовательские таймеры существуют только в пределах пользовательских сессий, в которой они созданы, если не разрешена их работа вне пользовательской сессии.
    • временные общесистемные таймеры существуют до перезагрузки ОС.

Различия таймеров и заданий cron

Создание таймеров

По умолчанию юниты постоянных системных таймеров располагаются в каталоге /etc/systemd/system. Юниты системных временных таймеров хранятся в каталоге /run/systemd/transient, пользовательских временных таймеров — в каталоге /run/user/<числовой_идентификатор_пользователя>/systemd/transient. Числовой идентификатор пользователя можно получить командой:

Юнит таймера в обязательном порядке содержит ссылку на юнит службы, которую он контролирует.

Systemd имеет несколько зарезервированных системных юнитов, перечень которых доступен по команде man systemd.special

Общая структура юнита

[Unit]
# Имя и описание службы
Description=this is a test example of the service 
# Тип службы, указан oneshot, без порождения подпроцессов для упрощения взаимодействия с таймерами
Type=oneshot
 
[Service]
# Перезапуск при сбое, необязательный параметр
Restart=on-failure 
# Пример выполняемой команды
ExecStart=/usr/local/bin/<имя файла или сценария>

Где:

Example.service — пример названия юнита.

Обязательные параметры:

• Description — краткое описание юнита, в описании допускаются пробелы и кавычки в начале и конце строки с описанием;
  
• ExecStart — имя исполняемого файла, команды для командной строки, другой службы или сценария.

Общая справка доступна по команде man systemd units. Справка по юнитам служб и параметрам man systemd.service

Юнит таймера реального времени

В юните таймера должно быть указано имя юнита, которым управляет таймер. Для этого используется параметр Unit=<имя_юнита_запускаемой_службы>.service. При этом допускается указание зарезервированных системных служб, перечисленных в man systemd.special.

[Unit]
# Имя и краткое описание таймера
Description= 

[Timer]
# Пример для запуска в каждый вечер пятницы
OnCalendar= Fri *-*-* 18:00:00

# Здесь указывается имя юнита службы 
Unit=Example.service

# Необязательные параметры
Persistent=true 
AccuracySec=1h
WakeSystem=30s

# Необязательная для таймеров секция
[Install]
WantedBy=timers.target

Где:

• Unit — обязательный параметр,   имя юнита контролируемой службы. Следует различать секцию [Unit] определяющую параметры юнита таймера и параметр Unit , определяющий юнит, которым будет управлять таймер.
• OnCalendar — обязательный параметр для таймеров реального времени, определяющий момент запуска службы из параметра Unit в указанный интервал. Общий формат задания значения параметра:
  

  OnCalendar=ДеньНедели Год-Месяц-День Час:Минута:Секунда

  Допускается:
  • пропускать неиспользуемые указания времени;
  • указывать символ * в значении "каждый";
  • для указания интервалов использовать две точки;
  • для перечислений использовать запятые;
  • для указания отсчёта от окончания периода использовать символ ~ вместо символа -.

Подробная справка о формате времени доступна по команде man 7 systemd.time.

Примеры значений параметра:

• Persistent — указание запустить таймер немедленно после старта системы, если предыдущий запуск был пропущен, по умолчанию  false.
  
• AccuracySec — точность момента запуска таймера. Таймеры будут запускаться в разные моменты времени в пределах указанного диапазона, начиная с указанного времени старта. Этот прааметр предназначен для снижения нагрузки на ресурсы компьютера при одновременном запуске нескольких таймеров. Значение этого параметра по умолчанию — одна минута, что дает соответствующий разброс времени запуска контролируемых таймерами служб. Если такое поведение неприемлемо, то следует уменьшить значение этого параметра.
  
• WakeSystem — интервал, через который будет осуществлен вывод ОС из режима ожидания (suspend) после окончания отсчёта времени таймером.
  
• WantedBy — указывает на целевое состояние при котором запускается данный юнит. Целевое состояние определяется статусом загруженной ОС. Для таймеров по умолчанию задано значение  timers.target.

Перечень целевых состояний доступен по команде:

Справка по настройке таймеров доступна по команде man systemd.timer

Юнит монотонного таймера

В юнитах монотонных таймеров указывается событие, от которого начинается отсчет времени срабатывания таймера. Перечень возможных параметров, задающих событие:

• OnBootSec — можно считать, что отсчет времени ведется с момента начала отсчета времени ядром. Контролируемый юнит выполняется однократно. Если при создании таймера указанное время прошло — то контролируемый юнит выполняется немедленно.
• OnStartupSec — отсчет с момента запуска службы systemd. Для системных таймеров параметр близок к параметру OnBootSec, так как системная служба контроля таймеров при загрузке системы стартует как можно раньше. Для пользовательских таймеров отсчет ведется от момента запуска пользовательской службы контроля таймеров, которая запускается при первом входе пользователя. Контролируемый юнит выполняется однократно. Если при создании таймера указанное время прошло — то контролируемый юнит выполняется немедленно.
• OnActiveSec — отсчет от момента активации таймера.
• OnUnitActiveSec — отсчет от старта контролируемого юнита. Для начала отсчета юнит должен быть запущен принудительно.
• OnUnitInactiveSec — отсчет от завершения работы отслеживаемого юнита. Для начала отсчета юнит должен быть запущен принудительно.
• OnClockChange, OnTimezoneChange — при значении true событием считается изменение показаний системных часов реального времени (CLOCK_REALTIME) относительно показаний монотонных часов (CLOCK_MONOTONIC) или изменение временной зоны.

Перечень значений параметра <интервал> задается указанием временного промежутка (15m — 15 минут, 1h — один час и т.д. ) подробнее  см. man systemd.time

Пример юнита монотонного таймера:

[Unit]
# Имя и краткое описание таймера
Description= 
 
[Timer]
# Формат <Событие>=<интервал>. В указанном примере таймер сработает через 50 минут после собственного запуска
OnActiveSec=50minutes
 
# Здесь указывается имя юнита службы 
Unit=Example.service
 
# Необязательные параметры
Persistent=true
AccuracySec=1h
WakeSystem=30s
 
# Необязательная для таймеров секция
[Install]
WantedBy=timers.target

Запуск и отладка таймера

Перед запуском таймера необходимо:

1. Перезагрузить конфигурацию служб systemd: 

   sudo systemctl daemon-reload              

2. Проверить юниты на наличие синтаксических ошибок:
   systemd-analyze verify <имя_юнита>.timer # или .service

3. Запустить таймер:

   sudo systemctl start <имя_таймера>.timer

Временные таймеры

Временные таймеры управляют выполнением заданных команд. Такие таймеры создаются с помощью команды  systemd-run.

sudo systemd-run --<событие>="время" --unit="<название_таймера>" <команда>

При выполнении команды автоматически создаются:

• юнит службы <название_таймера> .service ;
• юнит таймера <название_таймера> .timer.

Опции команды:

--< событие > — одно из событий срабатывания таймера. Используются аналоги событий, задаваемых параметрами постоянных таймеров: 

• --on-boot  —  OnBootSec;


• --on-active   — OnActiveSec;
  

• --on-startup — OnStartupSec ;

• --on-unit-active —  OnUnitActiveSec;

• --on-unit-inactive — OnUnitInactiveSec;

• --on-calendar — OnCalendar.

Пример:

Пн 11 ноя 2024 10:03:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:04:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:05:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:06:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:07:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:08:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:09:00 MSK
Пн 11 ноя 2024 10:10:00 MSK

Принудительный останов временного таймера:

systemctl --user stop run-r81fc2842fa884a639d020dea5faabb9d.timer          

Управление таймерами

• получить список всех системных таймеров, определенных в системе:
  
  systemctl list-timers --all
• получить список активных системных таймеров:
  
  systemctl list-timers
• получить информацию о статусе конкретного системного таймера:
  
  systemctl status <имя_таймера>.timer

  указание systemctl status *timer выведет информацию обо всех таймерах, определенных в системе.

Для получения информации и пользовательских таймерах следует использовать опцию --user.
Пуск, автозапуск, перезапуск, останов, отключение аналогичны командам systemctl для служб. Справка доступна по команде man systemctl, краткая по systemctl -h

Просмотр журналов юнитов

Посмотреть записи журнала конкретного юнита:

            sudo journalctl -b -u <имя_юнита> # .service или .timer, параметр -b ограничивает вывод записей текущей загрузкой

Чтобы ограничить вывод записей определенным интервалом, используется параметры -S и -U (от и до), пример:

или конкретным интервалом (пример - день назад):

Справка доступна по команде man journalctl , краткая справка по параметрам - journalctl -h

Начиная с очередного обновления 1.7 в Astra Linux Special Edition просмотр журналов юнитов возможен из графического интерфейса через Журнал аудита.